Importance of CIA pathway proteins in the formation of Fe-S clusters in the nuclei of Giardia intestinalis.

Abstract

Iron-sulphur (Fe-S) clusters are essential cofactors for nuclear proteins involved in DNA replication and repair. In eukaryotes, their maturation depends on the iron-sulphur cluster assembly (ISC) and cytosolic iron-sulphur cluster assembly (CIA) pathways. Giardia intestinalis, has reduced organelles and minimal system for iron-sulphur clusters biogenesis, is a simplified model to study this process. The main aims of this work are to identify candidate nuclear Fe-S proteins, analyse their expression and localization, and investigate the function of selected CIA pathway components using CRISPR/Cas9-mediated gene knock-out. Particular attention is given to Nbp35_3, a scaffold protein believed to play a central role in Fe-S cluster assembly. Key words: Giardia intestinalis, Fe-S cluster, CIA pathway, nuclear proteins, Nbp35, knock-out, mitosome.

Železo-sirné (Fe-S) klastry jsou nezbytné kofaktory pro jaderné proteiny podílející se na replikaci a reparaci DNA. U eukaryot jejich maturace závisí na mitosomalní (ISC) a cytosolické (CIA) dráze syntézy Fe-S klastrů. Giardia intestinalis s redukovanými organelami a minimálním systémem pro biogenezi Fe-S klastrů představuje zjednodušený model pro studium těchto procesů. Hlavním cílem této práce je identifikace kandidátních jaderných Fe-S proteinů, analýza jejich exprese a lokalizace a zkoumání funkce vybraných složek CIA dráhy pomocí genové inaktivace technikou CRISPR/Cas9. Zvláštní pozornost je věnována proteinu Nbp35_3, scaffoldovému proteinu, který pravděpodobně hraje klíčovou roli v sestavování Fe-S klastrů. Klíčová slova: Giardia intestinalis, Fe-S klastr, CIA dráha, jaderné proteiny, Nbp35, knock-out, mitozom.